ロックを始めとしてジャズやフュージョン、AORなど、あらゆるジャンルの音楽を弾きこなすミュージシャンであり、TOTOでも、その演奏能力をいかんなく発揮している。ギター・プレイでは難解なソロからジャジーな指弾きまで、幅広くこなす。また、彼のサポーターで旧友のボブ・ブラッドショーたちとの協力関係で、1980年代から1990年代に主流となった、アンプやエフェクターをラックにまとめた、ラック式ギターシステムなどの開発にも貢献した。現在のメイン・ギターは、ミュージックマンから出ている自身のシグネイチャーモデル"Luke"。かつては、ギブソンのES-335やレスポール、アイバニーズ、ヴァレー・アーツなども使用していた。アコースティック・ギターはオベーション製である。近年はヤマハのアコースティックギターを使用する機会が多い。アンプはフェンダー、マーシャル、RIVERA等を経て現在はBognerの「Ecstacy」をメインに使用している。ギターのピックは、オリジナル・マンドリンタイプのとても小さいものを好んで使う。以前『ヤングギター』誌で、ピックの特集がなされた際、掲載されたギタリストの中では最小のピックを使っていた。彼は、そのピックだけでソロやリズム、カッティングまですべてを弾きこなすという。自身のサイトの解説によれば、15〜16歳の頃からずっとこのピックを使っている。ギタリストとしては、ラリー・カールトンやジェフ・ベック、リッチー・ブラックモアを敬愛しており、カールトンとの大阪での共演を収録したライブ・アルバム『ノー・サブスティテューションズ』は、グラミー賞ベスト・ポップ・インスト・アルバムを受賞した。また、ビートルズの熱心なファンでもあり、ビートルズの音楽に触れたことが、ミュージシャンを志すきっかけの一つになった。後にリンゴ・スター&ヒズ・オール・スター・バンドのメンバーとして起用されている。また、ボーカルも担当し、TOTOでの楽曲の多くに於いて、自らボーカルを採る。ファースト・アルバムの『宇宙の騎士』から7作目の『ザ・セブンス・ワン〜第7の剣〜』までの頃は、クリアな声質だったが、ジェフ・ポーカロ最後の参加作品となったアルバム『キングダム・オヴ・デザイア〜欲望の王国〜』から突然、低く太いしゃがれ声に変化した。ただし、その理由はこのアルバムのハード・ロック的な音楽性の関係からか、わざとそういう声質で歌っている可能性もある。すべての曲でしゃがれ声になったのは、1990年代半ばのアルバム『タンブ』辺りからである。
7歳の頃、父親からアコースティックギターをプレゼントされ、ギターを弾きはじめる。1970年代から、スタジオ・ミュージシャンとして活動を開始。ロサンゼルスを中心に様々なアーティストの楽曲に参加する。共にスタジオ・ミュージシャンとして活動していた、ジェフ・ポーカロ、デヴィッド・ペイチらと、1977年にTOTOを結成。翌年に、ファースト・アルバム『宇宙の騎士』を発表する（以降のTOTOとしての活動は、TOTOの項を参照のこと）。1989年、エドワード・ヴァン・ヘイレンやスティーヴ・スティーヴンスなどがゲスト参加した、初のソロ・アルバム『LUKATHER』発表。2008年にTOTOが活動停止するも、2010年に筋萎縮性側索硬化症(ALS)を患ったマイク・ポーカロの救済を目的として再び始動。2012年、元ビートルズのリンゴ・スター主宰のプロジェクト「リンゴ・スター&ヒズ・オール・スター・バンド」に参加し、以降もツアーメンバーとして籍を置く。
TOTO結成以前から、スタジオ・ミュージシャンとして活動し、ボズ・スキャッグスやオリビア・ニュートン・ジョンらのアルバムにも参加した。さまざまなシングル、アルバムで彼のプレイを聴くことができる。「どのジャンルの音楽も、スタジオに来れば秀逸なギター・プレイで演奏する」といわれ、音楽プロデューサーやアーティストから、信頼を得ている。
オールスターゲーム前までは、前年同様打球が上がらず76試合で18本塁打だったが、後半戦は64試合で32本塁打という驚異のペースで打ち続け、自己最多を更新する、史上8人目の50本塁打を記録する
セ・リーグでは1985年のランディ・バース以来17年ぶり、日本人では1986年の落合博満以来16年ぶり、巨人では同じく1977年の王貞治以来の25年ぶりの快挙となった
ペタジーニに9本差をつけた50本目の本塁打は2002年の本拠地最終戦の対ヤクルト戦（東京ドーム）で記録
7・8月と2ヶ月連続で月間MVPを受賞
9月7日の広島戦でプロ野球新記録となる5年連続100得点を記録した
シーズン終盤までは打率3割5分台を維持し、三冠王目前だったが、シーズン終盤に調子を落とし、首位打者争いで福留孝介にタイトルを譲った
打率、本塁打、出塁率では自己最高の成績で、本塁打王、打点王、最高出塁率、シーズンMVPを獲得した
なお、巨人ではこの年の松井を最後に日本人選手の本塁打王を獲得した選手は出ていない
また、巨人の日本人左打者の40本塁打以上の選手及び打点王は2010年に阿部慎之助が44本塁打を記録、2012年に打点王を獲得するまで現れなかった
レギュラーシーズン終了後の10月11日には監督の原と、16日には球団代表の土井とそれぞれ会談
前監督の長嶋とも長時間会談し、残留を要請されたが、結論は日本シリーズ後に持ち越した
10月18日には、ニューヨーク・タイムズ紙でニューヨーク・ヤンキースが松井の獲得を狙っていることが報じられた
西武ライオンズとの日本シリーズでは、松井の安打数は4本に留まったが、チームは1990年の西武以来12年ぶりで球団(巨人として)初の4連勝のストレート勝ち(4勝0敗)で西武を下し、日本一の栄冠に輝いた
なお2012年にMLBで引退したため、この日本シリーズが自身にとって現役時代最後の日本シリーズ出場となった
11月1日にFA権を行使してMLBへの挑戦を表明した
「最後の最後まで悩んで苦しかった
何を言っても裏切り者と言われるかもしれないが、いつか『松井、行ってよかったな』と言われるよう頑張りたい
決断した以上は命を懸ける」と決意を語った
松井はFA宣言をするときに自らを「裏切り者」と発言し、松井の危惧の通り、裏切り者だと考えるジャイアンツファンは一定数存在したが、日本球界全体では松井の成功を祈っていた
むしろ彼がそれだけプロ野球ファンのことを考えている証左だとする賞賛の声や、移籍決断に至るまでの彼の苦悩に対して同情する声は決して少なくないばかりか逆に多かった
球団関係者は沈痛な面持ちで「球界の財産である松井選手のアメリカ（MLB）への流出を防ぐことができず、応援してくださるファン皆さんには何とお詫びしたらいいか……」と、まるで不祥事でも起こしたようなコメントを残した
MLB球団との交渉にあたって、当初は代理人無しで交渉に臨む予定だったが、MLBの契約内容の複雑さを知った松井は方針を転換し、ジェイソン・ジアンビの代理人としてニューヨーク・ヤンキースと大型契約を締結した実績があるアーン・テレムを代理人に選定した
テレムには「ヤンキースとだけ集中して交渉してほしい
ヤンキースがダメだったら次のことを考えよう」と伝え、ヤンキースへの入団を熱望した